位運算是指按二進(jìn)制進(jìn)行的運算奉呛。在系統(tǒng)軟件中藏杖,常常需要處理二進(jìn)制位的問題懂盐。C語言提供了6個位操作運算符。這些運算符只能用于整型操作數(shù)跛蛋,即只能用于帶符號或無符號的char,short,int與long類型熬的。
C語言提供的位運算符列表:
運算符含義描述
&按位與如果兩個相應(yīng)的二進(jìn)制位都為1,則該位的結(jié)果值為1赊级,否則為0
|按位或兩個相應(yīng)的二進(jìn)制位中只要有一個為1押框,該位的結(jié)果值為1
^按位異或若參加運算的兩個二進(jìn)制位值相同則為0,否則為1
~取反~是一元運算符理逊,用來對一個二進(jìn)制數(shù)按位取反橡伞,即將0變1,將1變0
<<左移用來將一個數(shù)的各二進(jìn)制位全部左移N位晋被,右補0
>>右移將一個數(shù)的各二進(jìn)制位右移N位兑徘,移到右端的低位被舍棄,對于無符號數(shù)羡洛,高位補0
1挂脑、“按位與”運算符(&)
按位與是指:參加運算的兩個數(shù)據(jù),按二進(jìn)制位進(jìn)行“與”運算欲侮。如果兩個相應(yīng)的二進(jìn)制位都為1崭闲,
則該位的結(jié)果值為1;否則為0威蕉。這里的1可以理解為邏輯中的true,0可以理解為邏輯中的false刁俭。按位與其
實與邏輯上“與”的運算規(guī)則一致。邏輯上的“與”韧涨,要求運算數(shù)全真牍戚,結(jié)果才為真。若虑粥,
A=true,B=true,則A∩B=true例如:3&53的二進(jìn)制編碼是11(2)翘魄。(為了區(qū)分十進(jìn)制和其他進(jìn)制,本文規(guī)
定舀奶,凡是非十進(jìn)制的數(shù)據(jù)均在數(shù)據(jù)后面加上括號,括號中注明其進(jìn)制斋射,二進(jìn)制則標(biāo)記為2)內(nèi)存儲存數(shù)據(jù)
的基本單位是字節(jié)(Byte)育勺,一個字節(jié)由8個位(bit)所組成。位是用以描述電腦數(shù)據(jù)量的最小單位罗岖。二
進(jìn)制系統(tǒng)中涧至,每個0或1就是一個位。將11(2)補足成一個字節(jié)桑包,則是00000011(2)南蓬。5的二進(jìn)制編碼是
101(2),將其補足成一個字節(jié),則是00000101(2)
按位與運算:
00000011(2)
&00000101(2)
00000001(2)
由此可知3&5=1
c語言代碼:
#include
main()
{
inta=3;
intb=5;
printf("%d",a&b);
}
按位與的用途:
(1)清零
若想對一個存儲單元清零赘方,即使其全部二進(jìn)制位為0烧颖,只要找一個二進(jìn)制數(shù),其中各個位符合一下條件:
原來的數(shù)中為1的位窄陡,新數(shù)中相應(yīng)位為0炕淮。然后使二者進(jìn)行&運算,即可達(dá)到清零目的跳夭。
例:原數(shù)為43涂圆,即00101011(2),另找一個數(shù)币叹,設(shè)它為148润歉,即10010100(2),將兩者按位與運算:
00101011(2)
&10010100(2)
00000000(2)
c語言源代碼:
#include
main()
{
inta=43;
intb=148;
printf("%d",a&b);
}
(2)取一個數(shù)中某些指定位
若有一個整數(shù)a(2byte),想要取其中的低字節(jié)颈抚,只需要將a與8個1按位與即可踩衩。
a0010110010101100
b0000000011111111
c0000000010101100
(3)保留指定位:
與一個數(shù)進(jìn)行“按位與”運算,此數(shù)在該位取1.
例如:有一數(shù)84邪意,即01010100(2)九妈,想把其中從左邊算起的第3,4雾鬼,5萌朱,7,8位保留下來策菜,運算如下:
01010100(2)
&00111011(2)
00010000(2)
即:a=84,b=59
c=a&b=16
c語言源代碼:
#include
main()
{
inta=84;
intb=59;
printf("%d",a&b);
}
2晶疼、“按位或”運算符(|)
兩個相應(yīng)的二進(jìn)制位中只要有一個為1,該位的結(jié)果值為1又憨。借用邏輯學(xué)中或運算的話來說就是翠霍,一真為真
。
例如:60(8)|17(8),將八進(jìn)制60與八進(jìn)制17進(jìn)行按位或運算蠢莺。
00110000
|00001111
00111111
c語言源代碼:
#include
main()
{
inta=060;
intb=017;
printf("%d",a|b);
}
應(yīng)用:按位或運算常用來對一個數(shù)據(jù)的某些位定值為1寒匙。例如:如果想使一個數(shù)a的低4位改為1,則只需要
將a與17(8)進(jìn)行按位或運算即可躏将。
3锄弱、“異或”運算符(^)
他的規(guī)則是:若參加運算的兩個二進(jìn)制位值相同則為0,否則為1
即0∧0=0祸憋,0∧1=1会宪,1∧0=1,1∧1=0
例:00111001
∧00101010
00010011
c語言源代碼:
#include
main()
{
inta=071;
intb=052;
printf("%d",a^b);
}
應(yīng)用:
(1)使特定位翻轉(zhuǎn)
設(shè)有數(shù)01111010(2)蚯窥,想使其低4位翻轉(zhuǎn)掸鹅,即1變0塞帐,0變1.可以將其與00001111(2)進(jìn)行“異或”運算,
即:
01111010
^00001111
01110101
運算結(jié)果的低4位正好是原數(shù)低4位的翻轉(zhuǎn)巍沙】眩可見,要使哪幾位翻轉(zhuǎn)就將與其進(jìn)行∧運算的該幾位置為1
即可赎瞎。
(2)與0相“異或”牌里,保留原值
例如:012^00=012
00001010
^00000000
00001010
因為原數(shù)中的1與0進(jìn)行異或運算得1,0^0得0务甥,故保留原數(shù)牡辽。
(3)交換兩個值,不用臨時變量
例如:a=3敞临,即11(2)态辛;b=4,即100(2)挺尿。
想將a和b的值互換奏黑,可以用以下賦值語句實現(xiàn):
a=a∧b;
b=b∧a;
a=a∧b;
a=011(2)
(∧)b=100(2)
a=111(2)(a∧b的結(jié)果,a已變成7)
(∧)b=100(2)
b=011(2)(b∧a的結(jié)果编矾,b已變成3)
(∧)a=111(2)
a=100(2)(a∧b的結(jié)果熟史,a已變成4)
等效于以下兩步:
①執(zhí)行前兩個賦值語句:“a=a∧b;”和“b=b∧a窄俏;”相當(dāng)于b=b∧(a∧b)蹂匹。
②再執(zhí)行第三個賦值語句:a=a∧b。由于a的值等于(a∧b)凹蜈,b的值等于(b∧a∧b)限寞,
因此,相當(dāng)于a=a∧b∧b∧a∧b仰坦,即a的值等于a∧a∧b∧b∧b履植,等于b。
很神奇吧悄晃!
c語言源代碼:
#include
main()
{
inta=3;
intb=4;
a=a^b;
b=b^a;
a=a^b;
printf("a=%db=%d",a,b);
}
4玫霎、“取反”運算符(~)
他是一元運算符,用于求整數(shù)的二進(jìn)制反碼妈橄,即分別將操作數(shù)各二進(jìn)制位上的1變?yōu)?鼠渺,0變?yōu)?。
例如:~77(8)
源代碼:
#include
main()
{
inta=077;
printf("%d",~a);
}
5眷细、左移運算符(<<)
左移運算符是用來將一個數(shù)的各二進(jìn)制位左移若干位,移動的位數(shù)由右操作數(shù)指定(右操作數(shù)必須是非負(fù)
值)鹃祖,其右邊空出的位用0填補溪椎,高位左移溢出則舍棄該高位。
例如:將a的二進(jìn)制數(shù)左移2位,右邊空出的位補0校读,左邊溢出的位舍棄沼侣。若a=15,即00001111(2),左移2
位得00111100(2)歉秫。
源代碼:
#include
main()
{
inta=15;
printf("%d",a<<2);
}
左移1位相當(dāng)于該數(shù)乘以2蛾洛,左移2位相當(dāng)于該數(shù)乘以2*2=4,15<<2=60,即乘了4雁芙。但此結(jié)論只適用于該
數(shù)左移時被溢出舍棄的高位中不包含1的情況轧膘。
假設(shè)以一個字節(jié)(8位)存一個整數(shù),若a為無符號整型變量兔甘,則a=64時谎碍,左移一位時溢出的是0
,而左移2位時洞焙,溢出的高位中包含1蟆淀。
6、右移運算符(>>)
右移運算符是用來將一個數(shù)的各二進(jìn)制位右移若干位澡匪,移動的位數(shù)由右操作數(shù)指定(右操作數(shù)必須是非負(fù)
值)熔任,移到右端的低位被舍棄,對于無符號數(shù)唁情,高位補0疑苔。對于有符號數(shù),某些機(jī)器將對左邊空出的部分
用符號位填補(即“算術(shù)移位”)荠瘪,而另一些機(jī)器則對左邊空出的部分用0填補(即“邏輯移位”)夯巷。注
意:對無符號數(shù),右移時左邊高位移入0;對于有符號的值,如果原來符號位為0(該數(shù)為正),則左邊也是移
入0哀墓。如果符號位原來為1(即負(fù)數(shù)),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計算機(jī)系統(tǒng)趁餐。有的系統(tǒng)移入0,有的
系統(tǒng)移入1。移入0的稱為“邏輯移位”,即簡單移位篮绰;移入1的稱為“算術(shù)移位”后雷。
例:a的值是八進(jìn)制數(shù)113755:
a:1001011111101101(用二進(jìn)制形式表示)
a>>1:0100101111110110(邏輯右移時)
a>>1:1100101111110110(算術(shù)右移時)
在有些系統(tǒng)中,a>>1得八進(jìn)制數(shù)045766,而在另一些系統(tǒng)上可能得到的是145766。TurboC和其他一些C
編譯采用的是算術(shù)右移,即對有符號數(shù)右移時,如果符號位原來為1吠各,左面移入高位的是1臀突。
源代碼:
#include
main()
{
inta=0113755;
printf("%d",a>>1);
}
7、位運算賦值運算符
位運算符與賦值運算符可以組成復(fù)合賦值運算符贾漏。
例如:&=,|=,>>=,<<=,∧=
例:a&=b相當(dāng)于a=a&b
a<<=2相當(dāng)于a=a<<2